heal.abstract |
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια προσπάθεια προσέγγισης της ικανότητας συγκεκριμένων πετρωμάτων της Ιονίας ζώνης (Δυτική Ελλάδα) να λειτουργήσουν ως μονωτήρες (seal rocks) ταμιευτήρων αποθήκευσης, διοξειδίου του άνθρακα (CO2), καθώς και υδρογονανθράκων. Αυτό παρουσιάζει ενδιαφέρον καθώς: α) τα θεωρητικά αποτελέσματα ως προς τους υδρογονάνθρακες από αυτή την έρευνα μπορούν να αξιοποιηθούν στην μοντελοποίηση υποψήφιων κοιτασμάτων που μελετώνται στην περιοχή και μελλοντικά να συγκριθούν με πραγματικά δεδομένα παραγωγής από την περιοχή και β) τα θεωρητικά αποτελέσματα ως προς το διοξείδιο μπορούν να δώσουν σημαντικές πληροφορίες για το αν θα μπορούσε να είναι κατάλληλη η περιοχή για την αποθήκευσή του στο υπέδαφος. Σε περίπτωση που υπάρχουν ευνοϊκές παράμετροι για την αποθήκευση διοξειδίου, η Ελλάδα θα μπορούσε να πλησιάσει σημαντικά τους περιβαλλοντικούς στόχους του 2050. Επίσης με τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας στο μέλλον θα μπορεί να υπολογιστεί και η αντίστοιχη δυνατότητα των εν λόγω πετρωμάτων της Ιονίου ζώνης για αποθήκευση Υδρογόνου.
Αρχικά μελετήθηκε ή γενική γεωλογία της περιοχής μέσα από την βιβλιογραφική έρευνα που συμπεριλαμβάνει τις σύγχρονες θεωρήσεις στρωματογραφικής ακολουθίας της Ιονίου ζώνης και το ιστορικό πλαίσιο που καθορίζεται τόσο από τον τεκτονισμό της περιοχής, όσο και από τις διάφορες φάσεις ιζηματογένεσης. Υποψήφια πετρώματα αποθήκευσης ρευστού μέσου είναι κυρίως οι διάφορες παραλλαγές του ασβεστολίθου, ενώ ως μονωτήρια πετρώματα μελετώνται οι σχιστόλιθοι, οι εβαπορίτες, καθώς και οι λεπτόκοκκες φάσεις του φλύσχη. Στην περιοχή αποδεδειγμένα υπάρχουν δεξαμενές πετρελαίου αφού παρατηρούνται εποχιακές εκροές στην επιφάνεια και σε γειτονικές με την Ελλάδα χώρες έχει πραγματοποιηθεί παραγωγή στις αντίστοιχες γεωλογικές ακολουθίες.
Για την εκπλήρωση της μελέτης πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες εβαποριτών, σχιστολίθων και φλύσχη στο πεδίο σε θέσεις στην Λευκάδα και πλησίον των Ιωαννίνων, της Πρέβεζας και της Ηγουμενίτσας. Επίσης σε κάποιες από αυτές τις θέσεις δειγματοληψίας εβαποριτών πραγματοποιήθηκε η κατάλληλη φωτογραφική κάλυψη με drone για την παραγωγή φωτογραμμετρικού μοντέλου των εμφανίσεων.
Στην συνέχεια αναλύθηκαν τα δείγματα με την χρήση της μεθόδου περιθλασιμετρίας ακτινών Χ (X ray Diffraction - XRD). Από αυτήν διαπιστώθηκαν οι ορυκτολογικές συστάσεις των πετρωμάτων που συλλέχθηκαν. Ακολούθησε ανάλυση των αποτελεσμάτων αυτών.
Για την εκτίμηση της ικανότητας των μελετώμενων πετρωμάτων να λειτουργήσουν ως μονωτήρες, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος προσδιορισμού της πίεσης των τριχοειδών με τη χρήση συσκευής πορωσιμετρίας υδραργύρου (Mercury Injection Capillary Pressure analysis – MICP). Με κατάλληλη επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων που παράγονται, γίνεται ο υπολογισμός διαφόρων μεγεθών όπως η ειδική επιφάνεια, το ποσοστό πορώδους, η διαπερατότητα και ο συντελεστής στρεβλότητας του πορώδους του κάθε πετρώματος. Επίσης υπολογίζεται η κατανομή του πορώδους που μπορεί επιπλέον να δώσει την ποσόστωση των πόρων σε επιμέρους κατηγορίες μεγέθους.
Τέλος, με την προσθήκη δεδομένων της διεπιφάνειας δύο ρευστών φάσεων σε διαφορετικά θερμοδυναμικά συστήματα και την εφαρμογή του καταλλήλου τυπολογίου, μπορεί να υπολογιστεί το μέγιστο θεωρητικό ύψος στήλης των ρευστών που μονώνεται από ένα πέτρωμα σε συνθήκες ταμιευτήρα. Το μέγιστο ύψος στήλης υποδεικνύει την μονωτική ικανότητα του πετρώματος (sealing capacity) και μπορεί να συσχετιστεί με την αντίστοιχη ορυκτολογική σύσταση.
Το αποτέλεσμα της έρευνας είναι πως ο καταλληλότερος σχηματισμός κάτωθεν του οποίου ευνοείται η αποθήκευση ρευστών είναι ο σχιστόλιθος. Ενθαρρυντικά αποτελέσματα έχουν επίσης τα δείγματα του φλύσχη (ιλυόλιθοι), ενώ οι εβαπορίτες δεν δείχνουν να έχουν σημαντική μονωτική ικανότητα, αλλά αυτό κατά πάσα πιθανότητα ενδέχεται να μην ισχύει καθώς οι μετρήσεις που εξήχθησαν αφορούν επιφανειακές εμφανίσεις που έχουν εκτονωθεί και άρα θα ήταν αντιπροσωπευτικότερη κάποια μελλοντική έρευνα με δείγματα από γεώτρηση σε βάθος. |
el |